KR102253782B1 - System for preventing over current flow - Google Patents
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Abstract
본 발명은 과전류 유입 방지시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 방전 스위치의 게이트단과 소스단에 포토 릴레이를 연결시켜 역접속 시 과전류가 유입되지 않도록 방지하는 과전류 유입 방지시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an overcurrent inflow prevention system, and more particularly, to an overcurrent inflow prevention system that prevents overcurrent from flowing in reverse connection by connecting a photo relay to a gate terminal and a source terminal of a discharge switch.
Description
본 발명은 과전류 유입 방지시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 방전 스위치의 게이트단과 소스단에 포토 릴레이를 연결시켜 역접속 시 과전류가 유입되지 않도록 방지하는 과전류 유입 방지시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an overcurrent inflow prevention system, and more particularly, to an overcurrent inflow prevention system that prevents overcurrent from flowing in reverse connection by connecting a photo relay to a gate terminal and a source terminal of a discharge switch.
산업의 발달과 더불어 전력의 수요가 증대되고 있으며 주야 간, 계절 간, 일별 간의 전력 사용량의 격차가 점차 심화되고 있다. 최근에 이러한 이유로 계통의 잉여 전력을 활용하여 피크 부하를 삭감하기 위한 많은 기술들이 빠르게 개발되고 있다.With the development of the industry, the demand for electric power is increasing, and the gap in electric power usage between day and night, seasons, and daily is gradually widening. Recently, for this reason, many technologies for reducing the peak load by utilizing the excess power of the system have been developed rapidly.
이러한 기술들 중에서 대표적인 것이 계통의 잉여 전력을 배터리에 저장하거나 계통의 부족 전력을 배터리에서 공급해주는 에너지 저장장치(Energy Storage System, 이하 ESS)이다.A representative of these technologies is an energy storage system (ESS) that stores excess power of the system in a battery or supplies insufficient power of the system from the battery.
상기 ESS는 에너지 발생장치, 인버터, 배터리 및 부하를 포함한다.The ESS includes an energy generating device, an inverter, a battery and a load.
정상적인 에너지 공급 시에는 에너지 발생장치에서 생성된 전기에너지를 부하에 공급한다. 동시에 에너지 발생장치의 잉여 전력은 전력 변환 장치인 인버터를 통해 변환되어 배터리에 충전된다.During normal energy supply, the electric energy generated by the energy generating device is supplied to the load. At the same time, the surplus power of the energy generating device is converted through an inverter, which is a power conversion device, and charged to the battery.
그 후, 피크 전력이거나 정전 시에는 상기 배터리에 충전된 전력을 인버터를 통해 변환하여 부하에 공급한다.Thereafter, in the case of peak power or a power outage, the power charged in the battery is converted through an inverter and supplied to the load.
한편, 이러한 ESS 구성 시 인버터와 배터리를 체결하는 경우, (+)와 (-)단자를 잘못 연결하여 큰 전류가 순간적으로 흐르는 위험 상황이 발생될 수 있다.On the other hand, when the inverter and the battery are connected in such an ESS configuration, a danger situation may occur where a large current momentarily flows by incorrectly connecting the (+) and (-) terminals.
일반적으로 과전류 유입을 방지하기 위하여 배터리 내에는 배터리의 전류를 온/오프 하여 보호하는 보호회로 및 보호퓨즈가 구성되어 과전류가 유입되는 경우, 보호퓨즈를 융단시키거나 보호회로 내의 스위치를 오프 시켜 배터리를 보호한다.In general, in order to prevent the inflow of overcurrent, a protection circuit and a protection fuse are configured in the battery to protect the current of the battery by turning it on/off. When overcurrent flows, the protection fuse is melted or the switch in the protection circuit is turned off to turn off the battery. Protect.
그러나 이러한 보호회로 구성은 BMS를 통해 제어되므로 상기 보호퓨즈보다 응답속도가 느리고, 보호퓨즈는 한번 융단되면 교체해야되는 번거로움이 있다.However, since the protection circuit configuration is controlled through the BMS, the response speed is slower than that of the protection fuse, and once the protection fuse is melted, there is a trouble of replacing it.
그러므로 상기와 같은 역접속은 단순히 (+)와 (-) 단자의 모양을 현재의 O-ring 형식과는 다른 각각의 모양을 형성하는 방법이 가장 간단하지만, 접속단자는 사용자에 따라 변경되므로 접속단자를 변경하는 경우, 생산단가가 높아지고 생산된 제품을 범용적으로 사용하지 못하는 문제가 발생된다.Therefore, the reverse connection as described above is the simplest to form the shape of each of the (+) and (-) terminals different from the current O-ring type, but the connection terminal is changed according to the user. In the case of changing, the production cost increases and a problem arises that the produced product cannot be used universally.
따라서 단자형태를 다르게 형성하거나 BMS를 이용하는 것이 아닌 시스템상에 별도의 구성을 형성하여 제품의 범용성을 향상시키며 역접속 시 생성되는 과전류의 유입을 빠르게 방지하는 기술 개발이 요구된다.Therefore, it is required to develop a technology to improve the versatility of the product by forming a different terminal shape or by forming a separate configuration on the system rather than using a BMS, and to quickly prevent the inflow of overcurrent generated during reverse connection.
본 발명은 단자 역접속 시 생성되는 과전류의 유입을 방지하는 과전류 유입 방지시스템을 제공한다.The present invention provides an overcurrent inflow prevention system that prevents inflow of overcurrent generated when a terminal is reversely connected.
본 발명의 실시 예에 따른 과전류 유입 방지시스템은 전원 역접속 시 과전류 유입을 방지하는 과전류 유입 방지시스템에 있어서, 방전 스위치부 및 제1 측은 상기 방전 스위치부 내 게이트단에 연결되고, 제2 측은 방전 스위치부 내 소스단에 연결되고, 제3 측은 전원 역접속 시 과전류 유입경로를 형성하는 배터리 (-)측과 연결되며 제4 측은 배터리 (+)측에 연결되는 과전류유입 방지회로부를 포함하여 구성되고, 상기 과전류유입 방지회로부의 제3 측을 통해 과전류가 유입되는 경우, 과전류유입 방지회로부의 제1 측과 제2 측이 도통되어 상기 방전 스위치부가 단락된다.In the overcurrent inflow prevention system according to an embodiment of the present invention, in the overcurrent inflow prevention system for preventing the inflow of overcurrent when power is reversely connected, a discharge switch unit and a first side are connected to a gate terminal in the discharge switch unit, and a second side is discharged. It is connected to the source terminal in the switch unit, the third side is connected to the battery (-) side forming an overcurrent inflow path when the power is reversely connected, and the fourth side includes an overcurrent inflow prevention circuit unit connected to the battery (+) side. When the overcurrent flows through the third side of the overcurrent inflow prevention circuit unit, the first side and the second side of the overcurrent inflow prevention circuit unit are connected to each other, and the discharge switch unit is short-circuited.
상기 과전류유입 방지회로부의 제3측의 과전류 유입경로 상에 과전류 보호저항부가 배치된다.An overcurrent protection resistor is disposed on the overcurrent inflow path of the third side of the overcurrent inflow prevention circuit part.
상기 과전류유입 방지회로부는, 포토 릴레이를 포함하여 구성된다.The overcurrent inflow prevention circuit unit includes a photo relay.
상기 포토 릴레이는, 상기 과전류유입 방지회로부의 제3 측에서 제4 측으로 향하는 방향으로 순방향 연결되는 다이오드가 포함되어 구성된다.The photo relay includes a diode connected in a forward direction in a direction from a third side to a fourth side of the overcurrent inflow prevention circuit part.
상기 포토 릴레이는, 상기 과전류유입 방지회로부 내 제 1측 및 제 2측에 연결되어 상기 다이오드를 통해 소정의 전압 값 이상이 인가되면 온 되어 제 1측 및 제 2측을 전기적으로 연결시키는 한 쌍의 스위칭부가 포함되어 구성된다.The photo relay is connected to the first side and the second side of the overcurrent inflow prevention circuit part, and is turned on when a predetermined voltage value or more is applied through the diode, thereby electrically connecting the first side and the second side. It consists of a switching unit.
상기 과전류유입 방지회로부는, 상기 포토 릴레이가 온 되는 경우, 상기 방전 스위치부를 온/오프 제어하는 BMS에 역접속 신호를 전송하는 알림부를 추가로 포함하여 구성된다.The overcurrent inflow prevention circuit unit is configured to further include a notification unit for transmitting a reverse connection signal to the BMS that controls the on/off of the discharge switch unit when the photo relay is turned on.
상기 알림부로부터 역접속 신호를 전송받은 상기 BMS는, 배터리 외부에 장착된 별도의 표시장치로 역접속 신호를 전송한다.The BMS, which has received the reverse access signal from the notification unit, transmits the reverse access signal to a separate display device mounted outside the battery.
본 발명의 실시 예에 따른 과전류유입 방지시스템 구성방법은 전원 역접속 시 과전류 유입을 방지하는 과전류 유입 방지시스템을 구성하는 방법에 있어서, 전원 역접속 시 유입되는 과전류의 전압값을 측정하는 전압측정단계, 상기 전압측정단계에서 측정된 전압값을 근거로 하여 과전류 보호저항부의 최소 값을 산출하는 저항부 최소 값 산출단계, 방전 시 배터리 내의 전압을 근거로 하여 과전류 유입 시 포토 릴레이를 온 시키는 소정의 전압 값을 설정하는 전압 값 설정단계 및 상기 저항 최소 값 산출단계에서 산출된 과전류 저항부의 최소 값 및 상기 전압 값 설정단계에서 설정된 소정의 전압 값을 근거로 하여 과전류 보호저항부의 선정 기준 값을 설정하는 저항부 기준 값 설정단계를 포함하여 구성된다.In the method of configuring an overcurrent inflow prevention system according to an embodiment of the present invention, in a method of configuring an overcurrent inflow prevention system that prevents overcurrent inflow when a power source is reversely connected, a voltage measurement step of measuring a voltage value of an inflow overcurrent when power is reversely connected. , The minimum resistance value calculation step of calculating the minimum value of the overcurrent protection resistor based on the voltage value measured in the voltage measurement step, a predetermined voltage that turns on the photo relay when overcurrent flows based on the voltage in the battery during discharge. A resistor that sets a reference value for selection of an overcurrent protection resistor based on the minimum value of the overcurrent resistance unit calculated in the voltage value setting step for setting a value and the minimum resistance value calculation step, and a predetermined voltage value set in the voltage value setting step It consists of a sub-reference value setting step.
상기 전압측정단계는, 소정 횟수 반복 수행한다. The voltage measurement step is repeatedly performed a predetermined number of times.
상기 저항부 최소 값 산출단계는, 상기 전압측정단계에서 소정 횟수 반복 수행 후 측정된 전압 값 중 최고 값을 사용한다.In the step of calculating the minimum value of the resistance unit, the highest value of the voltage values measured after repeating a predetermined number of times in the voltage measuring step is used.
상기 저항부 최소 값 산출단계에서의 과전류 보호저항부의 최소 값은 포토 릴레이의 내압 크기를 근거로 하여 설정된다.The minimum value of the overcurrent protection resistor in the step of calculating the minimum value of the resistance unit is set based on the withstand voltage level of the photo relay.
본 발명의 실시 예에 따른 과전류 유입 방지시스템은 기존의 방전 스위치에 포토 릴레이를 추가하여 역접속 시 과전류가 유입되는 경우, 포토 릴레이를 이용하여 방전 스위치를 물리적으로 단락시킴에 따라 배터리를 과전류로부터 빠르고 안전하게 보호할 수 있다.The overcurrent inflow prevention system according to an embodiment of the present invention provides a quick and fast battery from overcurrent by physically shorting the discharge switch by using a photo relay when overcurrent flows when reverse connection by adding a photo relay to the existing discharge switch. You can protect it safely.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 과전류 유입 방지시스템의 구조도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 과전류유입 방지시스템 구성방법의 순서도.1 is a structural diagram of an overcurrent inflow prevention system according to an embodiment of the present invention.
2 is a flow chart of a method for configuring an overcurrent inflow prevention system according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명에 실시 예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명이 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 단지 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the contents described in the accompanying drawings. However, the present invention is not limited or limited by the embodiments. The only embodiments are provided to complete the disclosure of the present invention, and to fully inform the scope of the invention to those of ordinary skill in the art.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 식별하는 목적으로만 사용된다. 예컨대, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.In addition, terms including ordinal numbers such as first and second may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. These terms are only used for the purpose of identifying one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, a first element may be referred to as a second element, and similarly, a second element may be referred to as a first element. The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.Terms used in the present invention have selected general terms that are currently widely used as possible while taking functions of the present invention into consideration, but this may vary according to the intention or precedent of a technician working in the field, the emergence of new technologies, and the like. In addition, in certain cases, there are terms arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning of the terms will be described in detail in the description of the corresponding invention. Therefore, the terms used in the present invention should be defined based on the meaning of the term and the overall contents of the present invention, not a simple name of the term.
<실시 예 1><Example 1>
다음으로 본 발명의 실시 예에 따른 과전류 유입 방지시스템에 대하여 설명한다.Next, an overcurrent inflow prevention system according to an embodiment of the present invention will be described.
본 발명의 과전류 유입 방지시스템은 방전 스위치의 게이트단과 소스단에 포토 릴레이를 포함한 과전류 유입방지 회로부를 연결하여 전원 역접속 시 과전류가 배터리로 유입되는 것을 방지한다.The overcurrent inflow prevention system of the present invention connects an overcurrent inflow prevention circuit including a photo relay to the gate terminal and the source terminal of the discharge switch to prevent overcurrent from flowing into the battery when power is reversely connected.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 과전류 유입 방지시스템의 구조도이다.1 is a structural diagram of an overcurrent inflow prevention system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 과전류 유입 방지시스템(100)은 방전 스위치부(110) 및 제1 측은 상기 방전 스위치부 내 게이트단에 연결되고, 제2 측은 방전 스위치부 내 소스단에 연결되고, 제3 측은 전원 역접속 시 과전류 유입경로를 형성하는 배터리 (-)측과 연결되며 제4 측은 배터리 (+)측에 연결되는 과전류유입 방지회로부(120)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, in the overcurrent
따라서 전원이 역접속되어 상기 과전류유입 방지회로부(120)의 제3 측을 통해 과전류가 유입되는 경우, 과전류유입 방지회로부(120)의 제1 측과 제2 측이 도통되어 상기 방전 스위치부(110)가 단락됨에 따라 배터리로 과전류가 유입되는 것을 방지한다.Therefore, when the power is reversely connected and the overcurrent flows through the third side of the overcurrent inflow
이러한 구성은 ESS 구성 시 인버터와 배터리를 체결하는 과정에 (+)와 (-)단자를 잘못 연결하여 큰 전류 및 전압이 순간적으로 흐르는 위험한 상황을 방지하고자 형성된다.This configuration is formed to prevent dangerous situations where large currents and voltages instantaneously flow by incorrectly connecting the (+) and (-) terminals in the process of connecting the inverter and the battery in the ESS configuration.
또한, 본 발명의 과전류 유입 방지시스템(100)은 과전류 방지제어가 BMS를 거치지 않으므로 보다 빠른 즉각적인 대처가 가능하다.In addition, in the overcurrent
상기 과전류 유입 방지시스템의 각 구성은 하기에서 더욱 상세하게 설명한다.Each configuration of the overcurrent inflow prevention system will be described in more detail below.
상기 방전 스위치부(110)는 FET로 구성되어 배터리에서 부하공급 시 흐르는 방전전류를 온/오프 한다.The
또한, 상기 방전 스위치부(110)의 드레인단은 충전 스위치부와 연결되어 있고, 방전 스위치부(110)의 온/오프를 담당하는 게이트단은 배터리의 BMS와 상기 과전류 유입 방지회로부(120)의 제1 측과 연결되어 있으며, 소스단은 과전류 유입 방지회로부(120)의 제2 측과 연결되어 전원 역접속으로 인하여 과전류가 유입되는 경우, 상기 제1 측과 제2 측은 도통되어 물리적으로 단락된다.In addition, the drain terminal of the
이와 같이 상기 방전 스위치부(110)가 단락되는 경우, 방전 스위치부(110)의 상태는 계속 오프 상태이며 온 제어가 불가하다.As described above, when the
그러므로 배터리와의 역접속으로 인해 생성된 과전류는 배터리에 역접속된 인버터가 제거될 때까지 배터리로 유입되지 않는다. Therefore, overcurrent generated due to reverse connection with the battery does not flow into the battery until the inverter reversely connected to the battery is removed.
한편, 전원이 역접속되는 경우, 배터리의 (+)전압은 (-)로 변환되고, (-) 전압은 (+) 전압으로 변환되어 마치 방전을 수행하는 것과 같은 구조로 전환된다. On the other hand, when the power supply is reversely connected, the (+) voltage of the battery is converted to (-), and the (-) voltage is converted to (+) voltage, so that the structure is converted into a structure as if performing discharge.
따라서 상기 과전류 유입경로는 충전 스위치부가 아닌 방전 스위치부(110)에 연결하여 방전 시와 유사하게 방전 스위치부(110)를 이용할 수 있도록 한다.Therefore, the overcurrent inflow path is connected to the
또한, 상기 과전류유입 방지회로부(120)는 제1 측이 상기 방전 스위치부 내 게이트단과 연결되고, 제2 측이 방전 스위치부 내 소스단과 연결되고, 제3 측이 전원 역접속 시 과전류 유입경로를 형성하는 배터리 (-)측과 연결되며 제4 측이 배터리 (+)측에 연결된다.In addition, in the overcurrent inflow
또한, 상기 과전류유입 방지회로부(120)의 제3 측의 과전류 유입경로 상에는 과전류 보호저항부(122)가 배치된다.In addition, an overcurrent
상기 과전류유입 방지회로부(120)를 더욱 상세하게 설명한다면, 상기 과전류유입 방지회로부(120)는 포토 릴레이(121)를 포함하여 구성되며, 포토 릴레이(121)는 상기 과전류유입 방지회로부(120)의 제3 측에서 제4 측으로 전류가 유입되는 경우에만 구동될 수 있는 다이오드를 포함하여 구성된다. 한마디로 말해 상기 다이오드는 상기 과전류 유입 방지회로부의 제3 측에서 제4 측으로 향하는 방향으로 순방향 연결된다.If the overcurrent inflow
따라서 상기 포토 릴레이(121) 내 다이오드로 인하여 상기 과전류유입 방지회로부(120)의 제4 측에서 제3 측으로 전류가 유입되는 경우에는 과전류 유입 방지 시스템(100)이 구동되지 않는다.Therefore, when current flows from the fourth side to the third side of the overcurrent inflow
또한, 상기 포토 릴레이(121) 내에는 상기 방전 스위치부(110)의 게이트단과 소스단에 연결된 한 쌍의 스위칭부를 포함하여 구성되어 상기 다이오드를 통해 소정의 전압 값 이상이 인가되면 온 되어 제1 측 및 제2 측을 전기적으로 연결시키고, 상기 방전 스위치부(110)의 게이트단과 소스단을 도통시킨다.In addition, the
만약, 상기 다이오드를 통해 인가된 전압의 값이 소정의 전압 값 미만인 경우에는 과전류가 유입되지 않은 걸로 판단하여 상기 과전류 유입 방지회로부(120)를 구동하지 않고 단지 전류가 배터리 (-)측에서 (+)측으로 흐를 수 있도록 한다.If the value of the voltage applied through the diode is less than a predetermined voltage value, it is determined that the overcurrent has not been introduced, and the overcurrent inflow
여기서 소정의 전압 값은 배터리 방전 시 배터리 내부에 흐르는 전압 값의 1.5~2.5배 이내의 값을 선택하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable to select a value within 1.5 to 2.5 times the voltage value flowing inside the battery when the battery is discharged.
또한, 상기 포토 릴레이(121)는 포토 모스 릴레이, 포토 커플러 중 하나로 구성할 수 있는데, 포토 모스 릴레이는 무극성이므로 교류, 직류 모두 제어가 가능하고, 일반 기계식 릴레이보다 응답속도가 빠르며, 고감도이고, 수명이 길다는 장점이 있다.In addition, the
또한, 포토 커플러는 포토모스 릴레이에 비하여 상대적으로 가격이 저렴하여 경제성이 있으므로, 빠른 과전류 방지제어를 수행하고 싶으면 포토 모스 릴레이로 구성하고, 생산단가를 감소시키고 싶으면 포토 커플러를 사용하는 효율적이다.In addition, since the photo coupler is relatively inexpensive and economical compared to the photo MOS relay, it is efficient to use a photo MOS relay if you want to perform fast overcurrent prevention control, and use a photo coupler if you want to reduce the production cost.
또한, 상기 과전류 보호저항부(122)는 상기 과전류 유입 방지회로부(120)의 제3 측의 과전류 유입경로 상에 배치되어 과전류 유입경로를 통해 유입되는 과전류의 전압을 감소시킨다.In addition, the overcurrent
여기서 상기 과전류 보호저항부(122)에는 상기 포토 릴레이(121)에 포토릴레이(121)가 버틸 수 있는 내압 크기 미만의 전압이 흐를 수 있도록 하는 과전류 보호 저항 값이 설정된다.Here, an overcurrent protection resistor value is set in the overcurrent
또한, 과전류 보호저항부(122)는 하나의 큰 저항에서 과도한 열이 발생 되지 않도록 하나 이상의 저항이 구성될 수 있다.In addition, the overcurrent
또한, 상기 과전류 유입 방지회로부(120)는 상기 포토 릴레이(121)가 온 되는 경우, 상기 방전 스위치부(110)를 온/오프 제어하는 BMS에 역접속 신호를 전송하는 알림부를 추가로 포함하여 구성된다.In addition, when the
이러한 알림부는 상기 과전류 유입 방지회로부(120)의 제1 측에 연결되어 상기 포토 릴레이(121)가 온 되는 즉시 상기 BMS에 알릴 수 있도록 한다.This notification unit is connected to the first side of the overcurrent inflow
또한, 상기 알림부로부터 역접속 신호를 전송받은 BMS는 배터리 외부에 장착된 별도의 표시장치로 역접속 신호를 전송하여 사용자가 전원이 역접속된 것을 알아차릴 수 있도록 한다. 여기서 별도의 표시장치는 알림음, 표시등 또는 ESS를 관리하는 서버의 모니터 등을 의미한다.In addition, the BMS, which has received the reverse connection signal from the notification unit, transmits the reverse connection signal to a separate display device mounted outside the battery so that the user can recognize that the power is reversely connected. Here, the separate display device means a notification sound, an indicator, or a monitor of a server that manages the ESS.
배터리와 인버터 체결 시 인버터의 극이 배터리에 역접속되는 경우, 배터리의 (+)극은 (-)극이 되고, (-)극은 (+)극이 되어 상기 전원 유입경로를 통해 과전류가 유입되고, 유입되는 과전류는 상기 과전류 보호저항부(122)를 통과한다.When connecting the battery and the inverter, if the pole of the inverter is reversely connected to the battery, the (+) pole of the battery becomes the (-) pole, and the (-) pole becomes the (+) pole, and overcurrent flows through the power inlet path. Then, the incoming overcurrent passes through the overcurrent
상기 과전류 보호저항부(122)를 통과하여 감소된 전압을 가지는 과전류는 상기 과전류유입 방지회로부(120)의 제3측으로 들어간다.The overcurrent having a voltage reduced by passing through the overcurrent
상기 과전류는 상기 포토 릴레이(121) 내 한 쌍의 스위칭부를 온 시켜 상기 과전류유입 방지회로부(120)의 제1 측에서 제2 측으로 전류가 흐를 수 있도록 한다.The overcurrent turns on a pair of switching units in the
상기 과전류유입 방지회로부(120)의 제1 측에서 제2 측으로 흐르는 전류는 상기 방전 스위치부(110)의 게이트단 및 소스단으로 흘러 자동으로 방전 스위치부(110)가 단락되는 형태를 띄게 한다.The current flowing from the first side to the second side of the overcurrent inflow
상기 포토 릴레이(121)에서 온 되는 경우, 상기 과전류유입 방지회로부(120) 내 알림부는 상기 방전 스위치부(110)와 연결된 BMS에 역접속 신호를 전송한다.When the
역접속 신호를 전송받은 BMS는 별도의 표시장치에 다시 역접속 신호를 전송하여 사용자에게 상기 인버터의 역접속을 알릴 수 있도록 한다.After receiving the reverse connection signal, the BMS transmits the reverse connection signal again to a separate display device so that the user can be notified of the reverse connection of the inverter.
<실시 예 2><Example 2>
다음으로 본 발명의 실시 예에 따른 과전류유입 방지시스템 구성방법에 대하여 설명한다.Next, a method of configuring an overcurrent inflow prevention system according to an embodiment of the present invention will be described.
본 발명의 과전류유입 방지시스템 구성방법은 과전류유입 방지시스템의 각 부분의 기준 값을 산출하고 설정하여 과전류유입 방지시스템을 효율적으로 구성하는 방법이다.The method of configuring an overcurrent inflow prevention system of the present invention is a method of efficiently configuring an overcurrent inflow prevention system by calculating and setting a reference value of each part of the overcurrent inflow prevention system.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 과전류유입 방지시스템 구성방법의 순서도이다.2 is a flowchart of a method of configuring an overcurrent inflow prevention system according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 과전류유입 방지시스템 구성방법은 우선 전원 역접속 시 유입되는 과전류의 전압 값을 측정하고(전압측정단계: S210), 측정된 전압 값을 근거로 하여 과전류 보호저항부(122)의 기준 최소 값을 산출한다(저항부 최소 값 산출단계: S220).Referring to FIG. 2, in the method of configuring an overcurrent inflow prevention system according to an embodiment of the present invention, first, a voltage value of an overcurrent flowing in when the power supply is reversely connected is measured (voltage measurement step: S210), and based on the measured voltage value. A reference minimum value of the overcurrent
또한, 방전 시 배터리 내의 전압을 근거로 하여 포토 릴레이(121)를 온 시키는 소정의 전압 값을 설정하고(전압 값 설정단계: S230), 상기 저항 최소 값 산출단계(S220)에서 산출된 과전류 보호저항부(122)의 최소 값 및 전압 값 설정단계(S230)에서 설정된 소정의 전압 값을 근거로 하여 과전류 보호저항부(122)의 선정 기준 값을 설정한다(저항부 기준 값 설정단계: S240).In addition, a predetermined voltage value for turning on the
이와 같이 각 단계에서 설정된 값을 근거로 하여 상기 과전류유입 방지시스템(100)의 각 부분을 구성할 수 있다.As described above, each part of the overcurrent
상기 과전류유입 방지시스템 구성방법의 각 단계는 하기에서 더욱 상세하게 설명한다.Each step of the method of configuring the overcurrent inflow prevention system will be described in more detail below.
상기 전압측정단계(S210)는 전원 역접속 시 유입되는 과전류의 전압 값을 측정하는 단계로서, 소정 횟수 반복 수행한다. 여기서 소정 횟수는 일 실시 예로서, 7로 설정하지만 이에 한정되지 않는다.The voltage measurement step (S210) is a step of measuring the voltage value of the overcurrent introduced when the power is reversely connected, and is repeatedly performed a predetermined number of times. Here, the predetermined number is set to 7, as an example, but is not limited thereto.
그 후, 소정 횟수 반복 수행 후 측정된 전압 값 중 최고 값을 상기 저항 최소 값 산출단계(S220)에서 사용하는 값으로 설정한다.Thereafter, the highest value among the voltage values measured after repeating a predetermined number of times is set as the value used in the step S220 of calculating the minimum resistance value.
또한, 과전류의 전압 값을 측정하는 동시에 전류 값도 측정한다.In addition, the voltage value of the overcurrent is measured and the current value is also measured.
또한, 상기 저항 최소 값 산출단계(S220)는 상기 전압측정단계(S210)에서 측정된 전압 값을 근거로 하여 과전류 보호저항부(122)의 최소 값을 산출하는 단계이다.In addition, in the step of calculating the minimum resistance value (S220), the minimum value of the overcurrent
여기서 포토 릴레이(121)는 온/오프 응답속도가 빠르며 높은 내압 크기를 가진 부품으로 기 선정되었다.Here, the
과전류 보호 저항부(122)의 최소 값은 기 설정된 포토 릴레이(121)의 내압 크기 미만의 전압이 인가될 수 있도록 상기 전압측정단계(S210)에서 측정된 전압을 근거로 하여 산출된다.The minimum value of the overcurrent
이는 상기 전압측정단계(S210)에서 측정된 전압 최대 값을 상기 포토 릴레이(121)의 내압 크기로 빼고 남은 전압 값을 전류 값과 나누는 방법으로 과전류 보호 저항부(122)의 최소 값을 산출한다.This calculates the minimum value of the overcurrent
예를 들어, 상기 전압측정단계(S210)에서의 전압 최대 값이 10V로 측정되었고, 상기 포토 릴레이(121)의 내압크기는 6V이며 과전류가 2A로 흐르는 경우, 상기 과전류 보호 저항부(122)의 최소 값은 2Ω으로 산출된다. 이는 포토 릴레이(121)가 보호되기 위해서는 과전류 보호 저항부(122)가 2Ω 이상으로 설정되어야 하는 것을 의미한다.For example, when the voltage maximum value in the voltage measurement step (S210) is measured as 10V, the withstand voltage level of the
또한, 상기 전압 값 설정단계(S230)는 포토 릴레이(121)를 온 시키는 소정의 전압 값을 설정하는 단계로서, 상기 포토 릴레이(121) 내에는 한 쌍의 스위칭부가 존재하여 소정의 전압 값 이상이 인가된 경우에만 온 된다.In addition, the voltage value setting step (S230) is a step of setting a predetermined voltage value for turning on the
따라서 과전류 보호저항부(122)를 통과한 전압은 소정의 전압 값 이상이 될 수 있도록 소정의 전압 값을 근거로 하여 과전류 보호저항부(122)의 최대 값을 산출한다.Accordingly, the maximum value of the overcurrent
여기서 소정의 전압 값은 배터리 방전 시 배터리 내부에 흐르는 전압 값의 1.5~2.5배 이내의 값을 선택하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable to select a value within 1.5 to 2.5 times the voltage value flowing inside the battery when the battery is discharged.
상기 과전류 보호저항부(122)의 최대 값 산출 방법은 상기 전압측정단계(S210)에서 측정된 전압 최대 값을 상기 소정의 전압 값으로 나누어 남은 소수점은 내리는 방법을 사용하여 산출한다.The method of calculating the maximum value of the overcurrent
예를 들어, 상기 배터리 방전 시 배터리 내부에 흐르는 전압 값이 2V로 측정된 경우, 상기 포토 릴레이(121)를 온 시키는 소정의 전압 값은 3V로 설정하고, 상기 전압측정단계(S210)에서 측정된 전압 최대 값이 10V인 경우, 포토 릴레이(121)가 온 될 수 있도록 상기 과전류 보호 저항부(122)의 최대 값은 3Ω으로 산출된다. 이는 포토 릴레이(121) 내 한 쌍의 스위칭부가 온 되기 위해서는 과전류 보호 저항부(122)가 3Ω이하로 설정되어야 하는 것을 의미한다.For example, when the voltage value flowing inside the battery when the battery is discharged is measured as 2V, a predetermined voltage value for turning on the
또한, 저항 기준 값 설정단계(S240)는 상기 저항 최소 값 산출단계(S220)에서 산출된 저항의 최소 값 및 전압 값 설정단계(S230)에서 설정된 소정의 전압 값을 근거로 하여 과전류 보호저항부(122)의 선정 기준 값을 설정하는 단계이다.In addition, the resistance reference value setting step (S240) is based on the minimum value of the resistance calculated in the minimum resistance value calculation step (S220) and a predetermined voltage value set in the voltage value setting step (S230), the overcurrent protection resistor unit ( This is the step of setting the selection criterion value of 122).
좀 더 엄밀하게 말하자면, 상기 전압 값 설정단계(S230)의 소정의 전압 값을 근거로 하여 산출된 과전류 보호저항부(122)의 최대 값을 근거로 하여 과전류 보호저항부(122)의 선정 기준 값을 설정한다.More precisely, the selection reference value of the overcurrent
예를 들어 상기 저항 최소 값 산출단계(S220)에서 산출된 과전류 보호저항부의 최소 값이 2Ω이고, 상기 전압 값 설정단계(S230)에서 산출된 과전류 보호저항부의 최대 값이 3Ω인 경우, 3Ω으로 설정하여 상기 포트 모스 릴레이가 안전하게 보호될 수 있도록 한다.For example, if the minimum value of the overcurrent protection resistor calculated in the minimum resistance value calculation step (S220) is 2Ω, and the maximum value of the overcurrent protection resistance part calculated in the voltage value setting step (S230) is 3Ω, it is set to 3Ω. Thus, the Port Morse relay can be safely protected.
한편, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 서술한 특허청구범위 기술 내에서 다양한 실시 예가 가능할 수 있을 것이다.On the other hand, although the technical idea of the present invention has been described in detail according to the above embodiment, it should be noted that the above embodiment is for the purpose of explanation and not for the limitation thereof. In addition, a person of ordinary skill in the technical field of the present invention may be able to implement various embodiments within the described claims.
100: 과전류 유입 방지시스템
110: 방전 스위치부
120: 과전류 유입 방지회로부
121: 포토 릴레이
122: 과전류 보호저항부100: overcurrent inflow prevention system
110: discharge switch unit
120: overcurrent inflow prevention circuit part
121: photo relay
122: overcurrent protection resistor unit
Claims (11)
방전 스위치부; 및
제1 측은 상기 방전 스위치부 내 게이트단에 연결되고, 제2 측은 방전 스위치부 내 소스단에 연결되고, 제3 측은 전원 역접속 시 과전류 유입경로를 형성하는 배터리 (-)측과 연결되며 제4 측은 배터리 (+)측에 연결되는 과전류유입 방지회로부; 를 포함하여 구성되고,
상기 과전류유입 방지회로부의 제3 측을 통해 과전류가 유입되는 경우, 과전류유입 방지회로부의 제1 측과 제2 측이 도통되어 상기 방전 스위치부가 단락되는 것을 특징으로 하는 과전류 유입 방지시스템.
In the overcurrent inflow prevention system that prevents overcurrent inflow when power is reversely connected,
A discharge switch unit; And
The first side is connected to the gate terminal in the discharge switch unit, the second side is connected to the source terminal in the discharge switch unit, and the third side is connected to the battery (-) side forming an overcurrent inflow path when power is reversely connected, and the fourth side The side is an overcurrent inflow prevention circuit unit connected to the battery (+) side; Consisting of including,
When the overcurrent flows through the third side of the overcurrent inflow prevention circuit unit, the first side and the second side of the overcurrent inflow prevention circuit unit are connected to each other, and the discharge switch unit is short-circuited.
상기 과전류유입 방지회로부의 제3 측의 과전류 유입경로 상에 과전류 보호저항부가 배치되는 것을 특징으로 하는 과전류 유입 방지시스템.
The method according to claim 1,
An overcurrent inflow prevention system, characterized in that an overcurrent protection resistor is disposed on the overcurrent inflow path of the third side of the overcurrent inflow prevention circuit part.
상기 과전류유입 방지회로부는, 포토 릴레이를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 과전류 유입 방지시스템.
The method according to claim 1,
The overcurrent inflow prevention circuit unit, overcurrent inflow prevention system, characterized in that configured to include a photo relay.
상기 포토 릴레이는, 상기 과전류유입 방지회로부의 제3 측에서 제4 측으로 향하는 방향으로 순방향 연결되는 다이오드가 포함되어 구성된 것을 특징으로 하는 과전류 유입 방지시스템.
The method of claim 3,
The photo relay is configured to include a diode connected in a forward direction from a third side to a fourth side of the overcurrent inflow prevention circuit unit.
상기 포토 릴레이는, 상기 과전류유입 방지회로부 내 제1 측 및 제2 측에 연결되어 상기 다이오드를 통해 소정의 전압 값 이상이 인가되면 온 되어 제1 측 및 제2 측을 전기적으로 연결시키는 한 쌍의 스위칭부가 포함되어 구성된 것을 특징으로 하는 과전류 유입 방지시스템.
The method of claim 4,
The photo relay is connected to a first side and a second side of the overcurrent inflow prevention circuit part, and is turned on when a predetermined voltage value or more is applied through the diode to electrically connect the first side and the second side. Overcurrent inflow prevention system, characterized in that configured to include a switching unit.
상기 과전류유입 방지회로부는, 상기 포토 릴레이가 온 되는 경우, 상기 방전 스위치부를 온/오프 제어하는 BMS에 역접속 신호를 전송하는 알림부; 를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 과전류 유입 방지시스템.The method of claim 5,
The overcurrent inflow prevention circuit unit may include a notification unit for transmitting a reverse connection signal to a BMS that controls on/off of the discharge switch unit when the photo relay is turned on; Overcurrent inflow prevention system, characterized in that configured to include an additional.
상기 알림부로부터 역접속 신호를 전송받은 상기 BMS는 배터리 외부에 장착된 별도의 표시장치로 역접속 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 과전류 유입 방지시스템.
The method of claim 6,
The BMS receiving the reverse connection signal from the notification unit transmits the reverse connection signal to a separate display device mounted outside the battery.
전원 역접속 시 유입되는 과전류의 전압값을 측정하는 전압측정단계;
상기 전압측정단계에서 측정된 전압값을 근거로 하여 과전류 보호저항부의 최소 값을 산출하는 저항부 최소 값 산출단계;
방전 시 배터리 내의 전압을 근거로 하여 과전류 유입 시 포토 릴레이를 온 시키는 소정의 전압 값을 설정하는 전압 값 설정단계; 및
상기 저항부 최소 값 산출단계에서 산출된 과전류 저항부의 최소 값 및 상기 전압 값 설정단계에서 설정된 소정의 전압 값을 근거로 하여 과전류 보호저항부의 선정 기준 값을 설정하는 저항부 기준 값 설정단계;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 과전류유입 방지시스템 구성방법.
In the method of configuring an overcurrent inflow prevention system that prevents overcurrent inflow when power is reversely connected,
A voltage measurement step of measuring a voltage value of an overcurrent introduced when the power is reversely connected;
A minimum resistance value calculation step of calculating a minimum value of the overcurrent protection resistor based on the voltage value measured in the voltage measurement step;
A voltage value setting step of setting a predetermined voltage value for turning on the photo relay when overcurrent is introduced based on the voltage in the battery during discharge; And
A resistance unit reference value setting step of setting a selection reference value of the overcurrent protection resistor unit based on the minimum value of the overcurrent resistance unit calculated in the resistance unit minimum value calculation step and a predetermined voltage value set at the voltage value setting step;
Overcurrent inflow prevention system configuration method, characterized in that configured to include.
상기 전압측정단계는, 소정 횟수 반복 수행하는 것을 특징으로 하는 과전류유입 방지시스템 구성방법.
The method of claim 8,
The voltage measuring step is a method for constructing an overcurrent inflow prevention system, characterized in that it repeats a predetermined number of times.
상기 저항부 최소 값 산출단계는,
상기 전압측정단계에서 소정 횟수 반복 수행 후 측정된 전압 값 중 최고 값을 사용하는 것을 특징으로 하는 과전류유입 방지시스템 구성방법.
The method of claim 9,
The step of calculating the minimum value of the resistance unit,
The method of constructing an overcurrent inflow prevention system, characterized in that the highest value of voltage values measured after repeating a predetermined number of times in the voltage measurement step is used.
상기 저항부 최소 값 산출단계에서의 과전류 보호저항부의 최소 값은 포토 릴레이의 내압 크기를 근거로 하여 설정되는 것을 특징으로 하는 과전류유입 방지시스템 구성방법.
The method of claim 8,
The minimum value of the overcurrent protection resistor in the step of calculating the minimum value of the resistor unit is set based on the withstand voltage level of the photo relay.
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